客运专线 中“V’’型钢管混凝土拱桥极 限承载 力研究 戴公连 ，白玉堂，方淑君 (中南大学 土木建筑学院，湖南 长沙 410075) 摘 要 ：针对铁路钢 管混凝土拱桥桥 面较 窄、承受活载较 大、稳 定问题 突 出的特点 ，采 用弹性 屈 曲，几何非 线性屈 曲，几何和 材料 双重非线性 屈曲 3种 方法对钢 管混 凝土拱桥极 限承载力进 行分析 ，并 以某客运 专线上 的一“v”型墩刚构 ，主跨为 220ITI 中承式钢管混凝土拱桥为例，运用有限元程序对该桥的极限承载力进行参数分析与比较，给 出影响拱桥极限承载力的主要 参数。研究结果表明：结构极限承载力与结构材料非线性、材料屈服应力、荷载分布方式以及温度的变化有关联。这些参 数的选择与使用 ，与结构极 限承载力的准确度密切相关。 关键词 ：铁路桥 梁；钢管混凝土拱桥 ；有 限元；极限承载 力 中图分类号 ：U448、22 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672—7029(2007)03—0017—04 The ultimatecapacitystudyof“V”modelpiersteeltube concretearched bridge onthe lineforpassengertransportrailway DAIGong-lian，BAIYu—tang，FangShu—inn (SchoolofCivilandArchitectureEn~neefing，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China) Abstract：ForthedeckofsteeltubeconcretearchedbridgeisnalTow ontherailwayline，an ditbearsprodigiousnov— ingload，it’Sstability isveryprominent．Threemethodswere adopted toan alyse the ultimatecapacity ofsteeltube concretearchedbridge，themethodsinclude elastic buckling，geometrical non— linearity，geometrical an d material non—linearity，Th eexamplebridgeisan archedbridgeofa220m centralspan length underconstructionontheline forpassengertransportrailwayan dit’spiersare ’V’form ，Th eefectsofdiferentparametersontheultimatecapacity ofthebridgewerestudiedbythelarge—scalecurrencyfiniteelementsoftware．Th eresultsshow thattheefectsofdif- ferentparameters ontheultima tecapacityofthebridgemostlyincludestructuralma terial non—linearity，ma terial yield stress，differentmovingloaddistributingandvariab letemperature ．Th eadoptionoftheparam eters isrelational withul— timate capacityofthe stmcture， Keywords：railwaybridgeengineering；steeltubeconcretearchedbridges；finiteelementmethod；ultimatecapacity 拱桥结构主要承受压力 ，其稳定性 问题一直倍 受关注。拱桥的失稳 可分为分支点失稳 和极值点 失稳两类_lJ。第一类稳定问题力学概念明确 ，结构 稳定 问题通常转化为特征值 问题 ，计算方便 ，其 临 界荷载近似地代表第 二类稳定 问题 的上限 ，目前 ， 国内在结构设计时多采用该方法计算拱的稳定性 ， 这样进行结构的设计和建造 ，势必存在大量 的隐患 和浪费。但拱桥结构内不可避免地存在初始的弯 曲、偏心和残余应力等缺陷 ，因此 ，实际拱桥结构的 失稳皆为第二类稳定恫 题[。为 了能够得到更 准 确 的结构极 限承载力 ，本文作者以某客运专线上的 一 “V”型墩 、主跨为 220m中承式拱桥为例 ，采用 3 种方法对钢管混凝土拱桥极限承载力进行分析研 究和 比较。 1 工程背景 某客运专线上一特大桥 主桥为“v”构一拱组

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